腫瘤NGS基因檢測報告的解讀要點
游海
2022-12-29 15:43
網(wǎng)絡
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|原作者: 試管之家|來自: 網(wǎng)絡
| 眾所周知，腫瘤精準治療的前提是精準診斷。如今，腫瘤精準診斷飛速發(fā)展，已進入分子病理時*。目前，多種方法可以用于腫瘤臨床樣本的檢測，如ARMS，Super-ARMS，ddPCR和NGS(Next-generation sequencing，二*測序)等。NGS方法因其高靈敏性，多基因平行檢測等優(yōu)點，被廣泛應用。而如何解讀NGS報告經(jīng)常是令醫(yī)生和患者頭疼的事情。一份NGS報告少則幾十頁，多則上百頁。面對厚厚的“天書”，我們究竟應該如何把握要點，看懂一份報告呢？今天小編就來帶大家整理一下腫瘤NGS報告解讀的核心要點。報告前篇 對于一份NGS報告，在樣本數(shù)據(jù)從測序儀下機的那一刻，解讀工作就已經(jīng)開始了。將測得的基因堿基序列轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎糜诮庾x的突變列表，這背后經(jīng)歷了大量且復雜的生信流程。它的流程可以簡單總結(jié)為：去除接頭序列和低質(zhì)量堿基、與參考基因組比對、識別并過濾突變、突變注釋四步。每個步驟可選用的生信算法和軟件都不止一種，而使用哪種算法和參數(shù)也會對最終結(jié)果產(chǎn)生影響，目前沒有統(tǒng)一的標準。例如，突變的reads支持數(shù)大于多少時計為可信的陽性？一般，在用于實際樣本檢測前，檢測機構會對每一個參數(shù)包括實驗環(huán)節(jié)進行大量的性能驗證，只有經(jīng)過性能驗證的參數(shù)才能保證準確、穩(wěn)定的檢出。（表1為解讀時常用的公共數(shù)據(jù)庫）
 [圖1] 腫瘤NGS基因檢測報告的內(nèi)容組成報告正文——臨床釋義篇基于目前腫瘤臨床診療用藥的方向，NGS報告的用藥解析一般會分為靶向用藥和免疫用藥兩個章節(jié)，也是一份報告的核心所在，下面小編帶大家分別來解讀這兩個章節(jié)。一、靶向藥物療效解讀章節(jié)腫瘤靶向藥物的種類較多，且作用于同一靶點的藥物也很多，包括已上市或在研的，我們在實際報告中經(jīng)常會碰到一個基因突變對應多個用藥指導的情況，那么我們應該如何解讀呢？2017年，美國臨床腫瘤學會(ASCO)和美國病理學家協(xié)會(CAP)聯(lián)合發(fā)表了癌癥突變解讀指南與共識，將基因突變分為四個等級[1]。其中各級的定義是：A級：可用于FDA批準或?qū)I(yè)指南中推薦藥物治療的突變；B級：用于預測藥物反應或耐藥性的大型臨床試驗證據(jù)或?qū)＜夜沧R推薦的突變；C級：FDA批準用于其他腫瘤的治療或多個小型臨床試驗中治療的突變；D級：臨床前研究或多個個案報道支持，可能具有臨床意義的突變（圖2）。很多檢測公司也參考這篇指南，對突變解讀進行類似的分級。明確了檢出基因突變的分級后，我們再解讀報告時，就會更加清晰明確。 [圖2] ASCO和CAP聯(lián)合發(fā)表的癌癥突變解讀指南中的證據(jù)分級只完成突變的分級還不夠，在正文部分，我們需要看到檢測出的每個基因突變位點的意義和對應每種藥物的入組人群、治療結(jié)果等等的詳細信息。在這部分，最能區(qū)別不同報告的解讀水平。下面我們以一份真實報告為例，詳細分析。圖3是一份宮頸癌報告中對檢出的PIK3CA基因的解讀。首先，該基因檢出的突變形式是：exon10 c.1633G>A p.E545K。意思是，PIK3CA基因的10號外顯子上，第1633位的堿基由G突變?yōu)锳，導致翻譯的蛋白質(zhì)的第545個氨基酸由谷氨酸（E）改變?yōu)橘嚢彼幔↘）。該突變?yōu)榧せ钔蛔?，導致AKT磷酸化程度增加，從而可能導致細胞的增殖和轉(zhuǎn)移[2]。因為目前尚沒有針對宮頸癌獲批或大型臨床研究證實的靶向藥物，所以與該突變相關的A,B級證據(jù)的藥物沒有。C級證據(jù)的藥物有依維莫司、替西羅莫司、西羅莫司以及其它有前期臨床研究藥物等。在詢證醫(yī)學證據(jù)解析中，“兩位宮頸鱗癌患者在經(jīng)貝伐珠單抗聯(lián)合替西羅莫司聯(lián)合多柔比星治療后，其中一位攜帶PIK3CA E545的患者出現(xiàn)疾病穩(wěn)定，一位同時攜帶PIK3CA E545和549突變的患者出現(xiàn)PR”，我們看到，這份報告對每個臨床試驗都進行了說明，并且標出了具有相同位點基因突變的宮頸癌患者在服用藥物后的療效。試問，這樣詳細的且有參考價值的解讀，有誰不喜歡呢？ [圖3] 報告中靶向藥物檢測解析據(jù)不完全統(tǒng)計，截至目前，在研的靶向藥物有近百種，正在進行的臨床試驗超過2千個，每天都會有新的臨床試驗信息更新。可見，想要同步實時地更新解讀內(nèi)容，真不是一件容易的事情。二、免疫藥物療效解讀章節(jié)免疫治療是近年來研究最熱的治療方式，與靶向治療不同的是，免疫治療是調(diào)動自身免疫細胞對腫瘤進行殺傷，一旦獲益將出現(xiàn)“拖尾效應”，患者有很大機會高質(zhì)量長期存活。在NGS檢測報告中，腫瘤突變負荷（tumor mutational burden，TMB）是免疫章節(jié)最重要的內(nèi)容，它的定義是腫瘤基因組中平均每百萬個堿基（1Mb）范圍內(nèi)所含非同義體細胞突變的數(shù)量。研究表明高TMB患者更容易從免疫治療中獲益[3]。但在實際算法中，TMB計算不僅是簡單的數(shù)個數(shù)，Panel的大小，突變過濾的條件均會影響TMB的數(shù)值。目前行業(yè)內(nèi)公認的 TMB 檢測金標準是全外顯子組測序（ WES ），但考慮成本較高很難應用于臨床檢測，而Panel測序可以與WES計算的TMB數(shù)值具有很高的一致性。但并不是所有panel都適合測TMB。推薦檢測TMB panel 的 CDS 區(qū)域要≥1.0Mb，且 panel 包含有至少100 個以上相關基因。國內(nèi)NGS大panel檢測報告中基本都會有TMB的結(jié)果。但問題是，目前多數(shù)報告中只給出TMB計算后的數(shù)值，并未說明計算的規(guī)則和閾值，給醫(yī)生造成了困惑。不同檢測報告中TMB的解讀如圖4所示。 [圖4] 報告中TMB解析需要注意的是TMB作為免疫治療的生物標志物也存在一定的局限性，TMB高的患者對免疫治療的反應也不一致[4]，很多TMB低的患者對免疫治療也有反應[5]。從最經(jīng)典的checkmate-227的結(jié)果中，雖然我們看到高TMB（TMB≥10）相比低TMB（TMB＜10）的患者更能從Nivo + Ipi治療中獲益，具有統(tǒng)計學差異。但是從總生存（OS）數(shù)據(jù)來看，兩組人群的HR分別為0.77和0.78，這也就是說TMB高的患者相較于低的患者并未降低死亡風險[3]。國內(nèi)專家共識也都偏向TMB更可能是一個預后因子，而不是伴隨診斷的biomarker。看來，TMB的解讀還有一段路要走。除TMB外，還有其他在研究的免疫免疫療效預測標志物，以及超進展相關的標志物。部分檢測機構的NGS報告中前瞻性的將這些相關基因的檢測結(jié)果單獨進行解讀并輔以文獻說明，給免疫治療提供了更多有價值的參考（圖5），如JAK1/2、STK11、MDM2/4基因等[6-8]。 [圖5] 報告中免疫治療風險相關基因檢測結(jié)果報告附錄-質(zhì)控篇在腫瘤基因檢測中，樣本的全流程質(zhì)控非常重要，一份報告如果質(zhì)控結(jié)果不合格，就根本無法談及結(jié)果的可信。那么在腫瘤NGS基因檢測中有哪些關鍵的質(zhì)控信息呢？圖6是一份NGS檢測報告實例，關鍵的質(zhì)控信息分為三部分：病理環(huán)節(jié)質(zhì)控、核酸質(zhì)控、測序結(jié)果質(zhì)控。病理質(zhì)控是第一道質(zhì)控，目的是確定我們檢測的是腫瘤組織，而不是正常細胞。質(zhì)量參數(shù)是腫瘤細胞含量，腫瘤細胞的含量會影響突變豐度，并最終影響陽性突變閾值的判定，一般要求腫瘤細胞的含量要大于10%。腫瘤細胞含量過低，會造成漏檢和假陰性。核酸質(zhì)控的關鍵參數(shù)是核酸的提取量和降解程度（提取質(zhì)量），不同檢測機構的核酸投入量不同，滿足需求即可。若是由于樣本包埋操作或存放不當造成了樣本核酸的降解，則會影響最終的檢測質(zhì)量。測序環(huán)節(jié)的質(zhì)控參數(shù)較多，我們只需特別關注測序深度即可。測序深度是指測序得到的堿基總量（bp）與目標區(qū)域的大小比值。注意區(qū)別測序深度和有效測序深度，因為只有有效測序深度下的數(shù)據(jù)才是用于突變分析的數(shù)據(jù)，有效測序深度過低容易造成假陰性或假陽性。在這份報告實例中，所有質(zhì)控參數(shù)均在合格范圍內(nèi)，因此總體質(zhì)量評估合格，檢測結(jié)果可信。目前部分檢測報告會顯示每一步質(zhì)控的詳細結(jié)果，希望未來有更多的檢測機構能夠重視質(zhì)控。 [圖6] NGS報告中的樣本質(zhì)控示例寫在最后本文給醫(yī)生和患者在解讀NGS檢測報告時提供了有價值的參考。在選擇檢測項目前，建議先看一下檢測機構的報告實例，根據(jù)本篇介紹的要點，您也可以對檢測報告的質(zhì)量有一個評價。最后，感謝基因檢測行業(yè)內(nèi)的共同努力，相信國內(nèi)腫瘤NGS基因檢測報告的質(zhì)量會越來越高，給醫(yī)生和患者精準治療提供強有力的依據(jù)。參考文獻： [1] Li M M , Datto M , Duncavage E J , et al. Standards and Guidelines for the Interpretation and Reporting of Sequence Variants in Cancer[J]. The Journal of Molecular Diagnostics, 2017, 19(1):4-23. [2] Dogruluk T , Tsang Y H , Espitia M , et al. Identification of Variant-Specific Functions of PIK3CA by Rapid Phenotyping of Rare Mutations[J]. Cancer Research, 2015, 75(24):900-902. [3] Hellmann M D , Ciuleanu T E , Pluzanski A , et al. Nivolumab plus Ipilimumab in Lung Cancer with a High Tumor Mutational Burden[J]. New England Journal of Medicine, 2018，378(22):2093-2104. [4] Rooney M , Shukla S , Wu C , et al. Molecular and Genetic Properties of Tumors Associated with Local Immune Cytolytic Activity[J]. Cell, 2015, 160(1-2):48-61. [5] Miao D , Margolis C A , Gao W , et al. Genomic correlates of response to immune checkpoint therapies in clear cell renal cell carcinoma[J]. Science, 2018, 359(6377), 801-806. [6] Shin D S , Zaretsky J M , Escuin-Ordinas H , et al. Primary Resistance to PD-1 Blockade Mediated by JAK1/2 Mutations[J]. Cancer Discovery, 2017, 7(2):188-201. [7] STK11/LKB1 Mutations and PD-1 Inhibitor Resistance in KRAS-Mutant Lung Adenocarcinoma[J]. Cancer Discovery, 2018, 8(7):822-835. [8] ]Kato S, Goodman A, Walavalkar V, etal. Hyperprogressors after Immunotherapy: Analysis of Genomic AlterationsAssociated with Accelerated Growth Rate[J]. Clin Cancer Res, 2017, 23(15):4242-4250. |
